在我國(guó)的航天日，這個(gè)特殊日子里，央視報(bào)道了我們即將建設(shè)組建小行星防御系統(tǒng)的計(jì)劃。很多人懵了：星鏈都要發(fā)射4.4 萬(wàn)衛(wèi)星占領(lǐng)軌道了，我們還在關(guān)注小行星？別著急，這個(gè)事情沒(méi)那么簡(jiǎn)單，今天我們就來(lái)科普一下這個(gè)小行星防御系統(tǒng)到底是怎么回事，以及它背后更多的意義，有些恐怕超乎你的意料。

小行星威脅

先來(lái)說(shuō)一下浮在水面上，大家都能看到的“小行星”威脅。這些年科學(xué)家逐漸達(dá)成一個(gè)共識(shí)，地球霸主“恐龍”的落幕是因?yàn)橐活w小行星撞擊地球所致。按照科學(xué)模擬猜測(cè)，在6500萬(wàn)年前，一顆小行星穿越大氣層，遮天蔽日般撞擊在地面上。巨大的能量沖擊波瞬間毀滅了周圍的一切，海嘯，火山噴發(fā)接踵而至。慢慢的，灰塵布滿天際，地球籠罩在黑暗之中，陽(yáng)光被遮擋，曾經(jīng)的舒適溫床一下子就變成了冰凍“棺材”，遠(yuǎn)古時(shí)代的霸主紛紛凍死在絕望之中。

滅絕恐龍的小行星撞擊事件在這個(gè)時(shí)代仍有發(fā)生的可能性。目前為止，我們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了接近兩萬(wàn)八千顆近地小行星（軌道與地球軌道相交的小行星，這種小行星對(duì)地球造成危險(xiǎn)的概率更高），其中，對(duì)地球有威脅的公里級(jí)小行星（直徑超過(guò)1公里）接近九百顆，理論中還有幾十顆未被發(fā)現(xiàn)。這些小行星最終要么撞擊行星，要么飛出太陽(yáng)系。所以它們很危險(xiǎn)。

盡管人類的能力超出了恐龍?zhí)?，但是面臨同樣級(jí)別的天災(zāi)人禍，只怕也是捉襟見(jiàn)肘。退一步說(shuō)，我們盡可以在末日來(lái)臨之前保留“火種”，但是那樣的代價(jià)太大了。所以，如果我們能提前規(guī)避末日，豈非上上之選？小行星防御系統(tǒng)干的便是這個(gè)事情。

尋找近地小行星

不過(guò)這個(gè)事情要是有嘴上說(shuō)說(shuō)那么簡(jiǎn)單就好了。要是沒(méi)點(diǎn)航天實(shí)力，根本沒(méi)法操作。以導(dǎo)彈防御系統(tǒng)作為比照，小行星防御系統(tǒng)，做的就是“發(fā)現(xiàn)導(dǎo)彈—攔截導(dǎo)彈”的這個(gè)過(guò)程。具體來(lái)說(shuō)就是：當(dāng)小行星有撞擊地球的可能時(shí)，小行星防御系統(tǒng)就會(huì)提前發(fā)現(xiàn)并解決危機(jī)，讓其不再撞擊地球。

所以，小行星防御系統(tǒng)首先要具備的功能就是“監(jiān)測(cè)”，能夠?qū)⑽C(jī)扼殺在搖籃之中。要做到這一點(diǎn)，我們要找到那些近地小行星，并根據(jù)其運(yùn)動(dòng)軌跡來(lái)計(jì)算出撞擊地球的可能性。按照國(guó)家航天局副局長(zhǎng)吳專家的話來(lái)說(shuō)就是：我們要開(kāi)始完善建立地基天基對(duì)小行星的監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。這樣我們既要編目，而且關(guān)鍵是要分析哪一些是重危型的要進(jìn)行判斷。

監(jiān)測(cè)和預(yù)警

這就需要應(yīng)用到兩個(gè)技術(shù)，一是“太空探索”，二是“超級(jí)計(jì)算”?！疤仗剿鳌笔且粋€(gè)系統(tǒng)性的事，主要部分在于物理探索，也就是航天探測(cè)器和載人航天等。而小行星防御系統(tǒng)的對(duì)“太空探索”中的太空望遠(yuǎn)鏡提出了很高的要求。很多人不知道，其實(shí)這一塊咱們是高手。中科院一直在進(jìn)行一個(gè)“地球2.0”的項(xiàng)目，計(jì)劃向發(fā)射一個(gè)像開(kāi)普勒望遠(yuǎn)鏡那樣的空間望遠(yuǎn)鏡。其能夠觀測(cè)遙遠(yuǎn)的銀河系，尋找到適宜人類生存的系外行星。對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，尋找近地小行星只是小菜一碟。

如果光從預(yù)警角度來(lái)看，我們還更強(qiáng)。位于貴州的「FAST射電望遠(yuǎn)鏡」，口徑500米，開(kāi)創(chuàng)了巨型望遠(yuǎn)鏡新模式，其靈敏度要在世界第二大望遠(yuǎn)鏡的2.5倍以上。同時(shí)，F(xiàn)AST本質(zhì)上是一個(gè)巨型雷達(dá)，如果連它都發(fā)現(xiàn)不了撞擊地球的小行星，那別人的就更別想了。

超級(jí)計(jì)算

找到小行星之后，接下來(lái)要做的就是計(jì)算它是否有可能撞擊地球。這個(gè)是相當(dāng)復(fù)雜的，美宇航局此前就一直使用一個(gè)名叫哨兵（Sentry）的軟件來(lái)計(jì)算這玩意。哨兵第一代工作了20年，可以計(jì)算出小行星未來(lái)100年內(nèi)和地球相撞的可能性。而在第一代基礎(chǔ)上，Sentry二代（Sentry-II）現(xiàn)在也出來(lái)了，計(jì)算能力進(jìn)一步上升，精準(zhǔn)度高達(dá)百萬(wàn)分之幾。而且，Sentry二代不僅在能力上升級(jí)了，計(jì)算體系也更全面，將太陽(yáng)熱力和地球引力等會(huì)對(duì)小行星造成影響的因素也統(tǒng)計(jì)了進(jìn)去。

這個(gè)咱們其實(shí)也還行。在最新的世界超級(jí)計(jì)算機(jī)五百?gòu)?qiáng)中，我國(guó)的「神威太湖之光」和「天河二號(hào)」分別排在了第四和第七的位置，同時(shí)前五百榜單里，我國(guó)日常上榜數(shù)量超過(guò)兩百?？梢哉f(shuō)，超級(jí)計(jì)算機(jī)，我們是真的不缺。

攔截

找到近地小行星，給它們整個(gè)“花名冊(cè)”，再把“刺頭”挑出來(lái)，接下來(lái)就是好好教育了。怎么個(gè)教育法？一般人都會(huì)想到一個(gè)詞“攔截”。攔截即意味著發(fā)射大威力核彈，直接在小行星飛向地球時(shí)將其摧毀。其會(huì)導(dǎo)致小行星碎裂成無(wú)數(shù)塊，分散在地球軌道，對(duì)我們的航天器造成巨大威脅；除此之外，核彈在太空中威力非常小，屆時(shí)能不能攔截住還是個(gè)問(wèn)題。

所以，除非真的是沒(méi)有監(jiān)測(cè)到，我們最好還是選擇溫柔一點(diǎn)的方式，避免通過(guò)破壞進(jìn)而引發(fā)更嚴(yán)重的事故。當(dāng)然了，真到那時(shí)候，攔截也是有必要的。所以，其又算是一個(gè)保底措施。那么，這個(gè)風(fēng)險(xiǎn)很大的保底措施，有補(bǔ)救措施嗎？自然是有的，我們擁有很強(qiáng)的太空垃圾處理能力，包括13年發(fā)射的「實(shí)踐7號(hào)」和2016年發(fā)射的「遨龍一號(hào)」，都自帶技術(shù)強(qiáng)大的機(jī)械臂，可以將太空垃圾抓住，扔到大氣層或者高軌道地區(qū)處理。

而隨著去年「實(shí)踐21號(hào)」衛(wèi)星升空，我們這一方面的能力又變強(qiáng)了。據(jù)說(shuō)其可以扔出一張網(wǎng)將太空垃圾網(wǎng)住，再進(jìn)行處理。效率和精準(zhǔn)度都上升了很多。

探測(cè)和更改軌道

既然攔截不是什么好的“教育方式”，那什么比較好？航天局副局長(zhǎng)吳專家表示我們打算對(duì)其中一個(gè)做個(gè)“家訪”，讓它正視錯(cuò)誤，換個(gè)道路走。這個(gè)過(guò)程中，我們首要要進(jìn)行小行星進(jìn)行探測(cè)。

而探測(cè)這個(gè)事情，走在前面的應(yīng)該是日。2010年6月13日，日「隼鳥(niǎo)號(hào)探測(cè)器」在經(jīng)過(guò)七年時(shí)間，六十億路程的漫長(zhǎng)旅行后，回到地球家鄉(xiāng)，并帶回來(lái)小行星糸川上的物質(zhì)。十年后，2014年發(fā)射的「隼鳥(niǎo)2號(hào)」也回歸地球，帶回來(lái)另一個(gè)小行星龍宮上的物質(zhì)，據(jù)說(shuō)其中還包含有“水合礦物質(zhì)”。

日在小行星探測(cè)上的成就讓人驚嘆，在其他大國(guó)都專注于八大行星和月球的時(shí)候，日卻在小行星領(lǐng)域高歌猛進(jìn)。現(xiàn)在，我們也打算入場(chǎng)，不讓日“一家獨(dú)大”。航天局副局長(zhǎng)吳專家表示：

我們爭(zhēng)取在“十四五”末期或者2025年、2026年實(shí)施一次對(duì)某一顆有威脅的小行星，既進(jìn)行抵近觀測(cè)，又實(shí)施就近撞擊，就改變它軌道進(jìn)行技術(shù)實(shí)驗(yàn)，這樣為我們未來(lái)人類真正應(yīng)對(duì)小行星地外天體對(duì)地球家園的威脅，真正作出我們中國(guó)新的貢獻(xiàn)。

撞擊小行星使其改變軌道，聽(tīng)上去很簡(jiǎn)單，實(shí)際上難得多。拿日探測(cè)器做個(gè)比照，「隼鳥(niǎo)號(hào)探測(cè)器」只需要飛到小行星，用子彈撞擊小行星導(dǎo)致巖石碎片飛起，然后進(jìn)行收集。但是，改變軌道，你用子彈撞擊？不現(xiàn)實(shí)吧。科學(xué)家想的是，用太空飛船或者火箭來(lái)撞擊推動(dòng)。但別忘了我們說(shuō)過(guò)，有威脅的是公里級(jí)小行星，要推動(dòng)它們，一般的航天器怕是不好使。所以我們又需要大型航天器，繼而我們又需要大推力火箭......

所以，航天局副局長(zhǎng)吳專家表示要更改小行星軌道，真不是什么簡(jiǎn)單事，所以我們可能還需要再努力一下。

不虧

說(shuō)了這么多，我們總算把小行星防御系統(tǒng)這個(gè)事情整得大概明白了。但還有個(gè)疑問(wèn)，整了這么大功夫 ，真就只是為了防御小行星？人類的歷史如果從智人開(kāi)始算起，那也有幾十萬(wàn)年了。在古老的歷史中，我們都挺了過(guò)來(lái)，現(xiàn)在差這幾年嗎？

這其實(shí)是一個(gè)成本問(wèn)題，不談理想，光談性價(jià)比，其實(shí)一點(diǎn)都不虧。首先建設(shè)這個(gè)防御系統(tǒng)成功的可能性很高。縱觀我國(guó)航天發(fā)展史，一步一個(gè)腳步，從來(lái)不說(shuō)要一口吃成一個(gè)胖子。這一次要建設(shè)小行星防御系統(tǒng)，也是各項(xiàng)技術(shù)水平差不多，一個(gè)水到渠成的事。就算是技術(shù)還沒(méi)過(guò)關(guān)的，那也是我們即將要攻克的重點(diǎn)，比如說(shuō)建設(shè)更大推力的火箭。

其次，建設(shè)這個(gè)防御系統(tǒng)所用到的很多技術(shù)，我們都已經(jīng)有了，這就節(jié)省了大量成本。比如說(shuō)太空望遠(yuǎn)鏡監(jiān)測(cè)技術(shù)，超算技術(shù)，航天探測(cè)器，核彈等等。所以，表面上我們是要搞一個(gè)新東西，實(shí)際上我們是在整合已經(jīng)擁有的各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一應(yīng)用。結(jié)合第一點(diǎn)，這恰恰是我們航天實(shí)力的一種體現(xiàn)。

最后，這個(gè)防御系統(tǒng)難道真就只能防御小行星嗎？前文我們拿導(dǎo)彈防御系統(tǒng)作對(duì)比，就不難知道，這個(gè)防御系統(tǒng)，它至少可以在現(xiàn)在和未來(lái)防御航天領(lǐng)域的攻擊，保護(hù)我們的航天器安全。再者，我們也別忘了，它強(qiáng)大的善后能力，可以清理掉軌道垃圾。這個(gè)“垃圾”，可能大家還不知道它是一個(gè)廣義概念，還包括了那些“報(bào)廢”的小型衛(wèi)星和航天器。

可以試想一下，美如果還繼續(xù)用它的廉價(jià)航天器（比如星鏈衛(wèi)星）來(lái)碰瓷我們的昂貴衛(wèi)星，那它們很有可能會(huì)被列入“垃圾”行列，直接被清理了。畢竟我們的目標(biāo)是公里級(jí)小行星，航天器那點(diǎn)大小還真有些不夠看。

綜上所述，我們現(xiàn)在搞的這個(gè)小行星防御系統(tǒng)，不僅性價(jià)比高，而且還是多用型的。正常情況下，它會(huì)對(duì)周圍星域進(jìn)行監(jiān)測(cè)，收集信息。如果發(fā)現(xiàn)小行星威脅，它就會(huì)發(fā)揮行星防御系統(tǒng)的功能，但如果發(fā)現(xiàn)別的威脅，它會(huì)發(fā)揮什么功能，那就仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智了。不妨，您也來(lái)猜測(cè)一下？

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